金刚石工具用粉介绍
HJ加强合金粉是专门用于加强金刚石工具胎体性能的一种
HJ加强合金粉系列产品同样在其行业领域内享有盛誉。
HJ加强合金粉是专门用于加强金刚石工具胎体性能的一种添加剂，其作用在于既能提高金刚石工具的切割锋利度，又能大大延长工具的使用寿命，在业内被喻为“胎体配方的秘密武器”。
该系列产品一经面世即受到原合作企业广东奔朗、博深工具、泉州众志，江苏华昌、江苏锋泰、成都惠锋等各大厂商的信赖与行家的好评，明显提升了客户竞争力，受到了各厂商的信赖与行家的好评，在行业内享有盛誉。
其中以广东奔朗、泉州众志等大型金刚石工具企业还同我公司签订了长期战略合作协议。
1、HJ加强预合金粉系列
X3-321 X5-550 X5-551 X5-560
X6-620 X3-320 X3-322 X3-330
X3-331 X3-340 X6-600 X6-601
X6-620 X6-630 X6-621 HJ-K2
X8-50R X8-515
2、HJ加强合金粉系列
加强合金粉T1 加强合金粉1号加强合金粉Ⅲ号加强合金粉P22
加强合金粉Ⅱ号加强合金粉T2号加强合金粉P11 加强合金粉P18
巴斯夫Ⅰ号巴斯夫Ⅱ号
3、HJ加强单质粉系列
HJ加强铁粉普通1号HJ加强铁粉超细Ⅱ号铁粉普通Ⅱ号铁粉超细Ⅰ号铁粉特细Ⅰ号铁粉特细Ⅱ号镍粉Ⅰ号镍粉Ⅱ号
钴粉Ⅰ号钴粉Ⅱ号铁基复合粉1号铁基复合粉2号。
金刚石工具中用常见的粉料及特点
金刚石工具中用常见的粉料及特点金刚石工具的原材料，除金刚石之外，其它主要为粉末，这些粉末可以是金属、非金属，也可以是合金、化合物。
金刚石工具采用的粉末，不仅仅对化学成分有一定的要求，而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。
1常见的金属粉料及特点（A）铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉。
（B）铁粉：有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉，顾名思义还原铁粉用还原法制取，电解铁粉电解法制取，羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取。
作为结合剂材料，铁粉的优点有：价格低，与金刚石有好的润湿性；与骨架材料（WC）的相容性很好；一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度，反而会提高金刚石在胎体中的把持力。
刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程，金刚石未发生结构及强度变化。
（C）钴粉：不规则海绵状，还原法制取，作为粘结剂，其综合性能最好。
是一种优异的粘结剂材料，国外发达国家用的较多，其主要优点有：优良的成型性和可烧结性；可使胎体的抗弯强度提高；和金刚石的粘结力大，润湿性好；胎体的韧性好、自锐性好。
由于价格昂贵，国内以铁代钴的研究很多，选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
钴的缺点是：价格昂贵；松装密度太小，易造成投料困难。
另外使压制磨具设计宽度和高度变大，手装料热压模具高度加大，从而使模具成本提高。
（D）镍粉：不规则树枝状，电解法制取。
优点：适于制作重载荷下作用的工具，具有出色的强韧性；可以减少铁铜基胎体的烧结损失（铜镍无限互溶）；镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能，如小的变形和适度耐磨性。
2-2微粉金刚石1详解
2-2微粉金刚石1详解第二篇金刚石工具用金刚石第二章金刚石微粉（作者汪静）2.1 概述金刚石微粉的种类很多，用低强度的人造金刚石为原材料，经过破碎、提纯、分级等工艺生产的金刚石微粉是最常见的品种。
这类产品涵盖了几十纳米到几十微米的粒度范围，产品性价比高，目前占据金刚石微粉的大部分市场份额。
随着应用领域的不断拓展，根据用途不同，市场上出现了多种类别的金刚石微粉。
按照原材料来源不同，可分为天然金刚石微粉和人造金刚石微粉。
不能用于珠宝首饰加工的低品级天然金刚石，可以经过球磨破碎生产出金刚石微粉，用于工业研磨抛光，如宝石、精密零件等的后期加工。
随着工业的快速发展，研磨抛光领域对金刚石微粉的需求量急剧增加，天然金刚石微粉的产量远远满足不了市场需求。
人造金刚石的出现解决了这一问题，它为金刚石微粉提供了充足的原料。
据统计2008年国内金刚石产量为50多亿克拉，金刚石微粉的产量约为3亿克拉。
人造金刚石微粉在硬、脆材料的磨削方面有着广泛的应用。
作为粉体材料可用于多种天然宝石、人造宝石、玻璃、陶瓷等材料的磨削抛光。
制成研磨液、研磨膏可用于半导体材料如硅片、蓝宝石晶片等元件的切削和研磨抛光。
还可以做成多种制品，如精密砂轮、金刚石复合片、精磨片、拉丝模等。
可用于金加工、地质钻探、光学玻璃加工、金属丝线生产等众多领域。
根据原材料金刚石强度高低，可分为高强度金刚石微粉和低强度金刚石微粉。
前者是采用高强度金刚石为原材料生产的微粉，微粉单颗粒强度高、内部杂质含量低、磁性低。
后者以低强度金刚石为原材料，产品自锐性好。
依据金刚石晶体结构不同可分为单晶金刚石微粉（如图2-1）和多晶金刚石微粉（如图2-2）。
单晶金刚石微粉是用单晶金刚石为原材料生产的金刚石微粉，其颗粒保留了单晶金刚石的单晶体特性，具有解理面，受到外力冲击的时候优先沿解理面碎裂，露出新的“刃口”。
多晶金刚石微粉是由直径5-10nm的金刚石晶粒通过不饱和键结合而成的微米和亚微米多晶颗粒，内部各向同性无解理面，具有很高的韧性。
预合金粉末在金刚石工具中的应用 刘人杰
预合金粉末在金刚石工具中的应用刘人杰摘要：简要介绍了超细预合金粉末的性能和制备方法。
主要介绍了超细预合金粉末。
在金刚石工具中的应用地位。
指出在金刚石工具中使用超细预合金粉末具有较低的烧结温度和燃烧性能。
温度范围宽，金刚石控制的优势非常大。
分析了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用。
关键词：金刚石工具；预合金粉；应用前言：超细金属粉末通常指直径小于10毫米μm的金属粉末。
作为超细的材料，其表面分子排列和分布的电子结构和及晶体结构产发生巨大变化，产生巨大的材料没有表面效应、小尺寸效应等，使超细金属粉末具有一系列优异的物理、化学和、表面和界面性质。
因此，它不仅是一种重要的新材料，而且是新材料的重要原材料，在国防、电子、化工、航天、医疗、生物等领域具有重要的应用价值。
超细金属粉末可分为：单混合粉、部分合金粉和预合金粉末。
目前在金刚石工具行业中，这类粉末具有一定的应用价值。
例如，使用范围广泛的身体粉在国外现在包括超细钴粉、超细钴镍粉和其他超细粉，超细预制合金粉末，等。
然而，超细预制合金粉末有显著的性能比单一的粉有更显著的优越性能，这是最近几年一个热点的金刚石工具的发展的一个热点。
1 预合金粉末形貌及其性能1.1 预合金粉末形貌采用超声雾化法制备了的预合金粉末，大粉颗粒粉表面有凝固标记和、明显的毛刺，并附着小颗粒。
这是由于雾化液滴的尺寸大，使雾化液滴凝固后收缩更严重，表面留下明显的凝固收缩痕迹。
而一些较小的雾化液滴，凝固收缩较小，所以表面相对光滑，形状相对整洁，近似球形。
粒子表面毛刺的形成与雾化气体、离心力和周围环境气体的摩擦有关。
在这些力作用下熔融液滴雾化后局部熔体在表面流线型抛掷形成，由于径向规模较小，在球化之前快速凝固，因此在凝固后在大液滴表面保持小毛刺的流动特性。
小尺寸雾化液滴的压力较小，不能形成流线型，所以不会形成毛刺。
根据上述预合金粉末的形貌，无论粒径大小，都具有良好的球化程度，使预合金粉末在压制时具有良好的流动性。
金刚石微粉的质量检验
金刚石微粉的质量检验通常磨料的粒径在54微米以下的粉状物料称为微粉，微粉中颗粒直径小于5微米的又称为精微粉。
3.5微米以粗的微粉采用沉降法分选，3.5微粉以细的混合料采用离心法分选。
金刚石微粉主要用于非金属硬脆材料的精磨、研磨和抛光。
一般0~0.5微米至6~12微米用于抛光；5~10微米至12~22微米用于研磨；20~30微米以粗用于精磨。
金刚石微粉主要用于以下四个方面：〔1〕直接使用微粉或制成研磨膏，广泛用于硬质合金、高铝陶瓷、光学玻璃、仪表宝石、半导体等材料制成的刃具、量具、光学仪器、电子器件等精密零件，其加工粗糙度可以达到镜面效果。
〔2〕金刚石微粉大量用于制造精磨片、超精磨片、电镀制品。
〔3〕金刚石微粉是制造多晶金刚石烧结体的主要原料，如地质、石油钻头，切削工具、拉丝模等。
〔4〕用于研磨液和抛光液的制造。
金刚石微粉主要做研磨和抛光用，粒度的控制特别重要，只要有超尺寸的粗颗粒就会造成工件划伤，使前道工序的工作前功尽弃，因此微粉质量检查是保证微粉产品质量的重要环节。
只有认真对待才能生产出高质量的微粉，满足用户使用的需求。
金刚石微粉的质量检验，采用国家标准JB/T7990—2012规定的方法检验，主要包括尺寸范围、粒度分布、颗粒形状、杂质含量、标志和包装。
主要粒度分别为M0/0.25 M0/0.5 M0/1 M0.5/1 M1/2 M2/4 M3/6 M4/8 M5/10 M6/12 M8/12 M8/16 M10/20 M15/25 M20/30 M25/35 M30/40 M35/55 M40/60 M50/70。
特殊应用的粒度尺寸范围由供需双方商定。
下表是M0.5/1的尺寸范围D50是指一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时候所对应的粒度，它的物理意义是粒径大于它的颗粒数占50%，小于它的颗粒数也占50%，D50也叫中位径或中值粒径，常用来表示粉体的平均粒度。
在生产实践中，主要采用激光衍射法测量金刚石微粉颗粒直径，常用仪器有英国马尔文Mastersizer 2000激光粒度分析仪、美国Microtrac公司的S3500系列激光粒度分析仪和X100激光粒度分析仪器等。
金刚石工具中微量元素的性质及作用
金刚石工具中微量元素的性质及作用1钴粉灰色不规则状粉末密度8.9优点（1）钴的抗弯强度高，也可以提高铜基胎体和铁基胎体的抗弯强度。
（2）钴具有易磨损性，能大幅提高综合切割性能。
（3）钴对碳材料和骨架材料都具有较低的接触角和较大的附着功，与金刚石有较大的亲和力。
（4）钴和钴基胎体的变形性小，可以提高切割磨削加工质量。
（5）还原钴粉的烧结性和成形性较好，适于激光焊接。
（6）钴具有易磨损性和小的变形性，纯钴和钴基工具更具有广谱性。
不足（1）价格昂贵。
（2）松比太小，必须制粒。
2 钨粉银灰色粉末密度19.3优点（1）与铁、铜、钴、镍都有较好的相容性。
（2）钨在金刚石表面可以和金刚石发生碳化反应，条件并不苛刻，750度以上就有碳化物生成。
（3）增加胎体耐磨性，减小变形性。
不足（1）烧结体的孔隙度大。
（2）要达到设计的密度必须加大能耗，即提高温度及压力。
3 锰粉银白色密度7.43优点（1）有明显的脱氧作用，特别是与硅、铝同时存在时，脱氧能力急剧增强。
（2）与铜具有很好的相容性。
（3）高锰合金的耐磨性强，适于重负荷、冲击负荷下工作的工具。
不足（1）粉末氧化无法还原。
（2）高温时，使金刚石严重石墨化。
4 铬粉银白色密度7.19优点（1）极少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿。
（2）提高胎体的抗弯强度。
（3）能提高结合剂和金刚石的粘结强度。
（4）由于铬的激活能较高，使钢铁有极好的消音作用，适于在锯片基体中加入，大量加入可以降低变型性。
不足价格高。
5 钛粉银灰色不规则状粉末密度4.51优点（1）降低接触角，改善胎体与金刚石的粘结强度。
（2）适量加入可以提高胎体的耐磨性。
不足（1）与氧亲和力大，粉末氧化无法用氢气还原。
（2）含量高时模具消耗大。
6 稀土元素（La Ce）优点（1）降低胎体的耐磨性，有利于锋利度。
（2）提高胎体的抗弯强度。
（3）降低合金熔点。
（4）具有脱氧、脱硫、脱氮、脱氢的作用，并防止其偏析。
不足（1）易氧化，保存困难。
钻石粉
金刚石微粉（又称钻石粉）：跟金刚石研磨膏有同等抛光效果，对于玉石或金属研磨及抛光的常用工具，可加油或者加水稀释使用，有效，方便，无污染，不腐蚀等特点。
其中金刚石颗粒硬度好，粒度均匀，磨削效果好，适用于翡翠、玛瑙、水晶、玉石，琥珀等工艺品、陶瓷，硬质合金等高硬度材料制品的量具、刃具光学仪器及其他高光洁度工件的研磨，抛光加工。
型号说明：型号中的W是微米拼音的简称，后面的数字表示的是金刚砂颗粒的直径，如W2.5,表示的是这个型号抛光膏中的金刚砂微粒的直径是2.5微米，数字越小，说明研磨膏越细，数字越大，说明研磨膏越粗！W40:很粗，约300~350目。
适用于抛光硬质合金；合金刚；高碳钢等高硬材料制件，如阀门法兰滑油气门，齿轮负荷机的研磨。
W28：很粗，约500~600目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛研磨，效率好！W20：很粗，约于750~800目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛研磨，效率好！W14：较粗，约1400~1500目。
适合表面相对粗糙的玉石，翡翠或钨钢磨具等金属的研磨。
W10:较粗，约1800~2000目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛，效率更好！W7：稍粗，约于2800~3000目。
一般用于玉石或金属的粗抛，效率好！W5：细，约4000~4500目。
一般用于玉石或金属的粗抛，效率好！W3.5：较细，约5500~6000目。
正常玉石翡翠玛瑙抛光用，就可以达到满意效果，是用的比较多的一种型号！W2.5：比较细，约9000~10000目。
w2.5适合硬质合金等金属外表面的抛光！W1.5:很细，约12000~13000目。
正常玉石翡翠玛瑙或硬质合金用W3.5和w2.5抛光后，再用W1.5，可以达到镜面效果。
W1：很细，约17000~18000目，一般用于琥珀，或玉石的精抛，效果好！W0.5:很细，约28000~30000目。
适合玉石，翡翠，玛瑙，水晶等宝贝光滑表面高光度精密抛光！与单晶金刚石相比，多晶金刚石有更多的晶棱和磨削面，每条晶棱都具有切削能力，因此有很高的去除率，多晶金刚石的这种优势在硬度高的宝玉、宝石和光学镜面的研磨过程中尤为明显。
2第二章 金刚石工具制造的
从制得的粉末特性来看，电解法有提纯的过 程。同时所制得的粉末较纯；同时，电解法制取 的粉末一般为树枝状，压制性较好；电解法制取 的粉末粒度也易于控制。
一、还原法
是用还原剂还原金属氧化物及盐类来生 产金属粉末的一种方法。还原剂及被还原物 可呈固态、气态及液态。
MeO+X=Me+XO
凡是对氧的亲和力比被还原的金属对氧的 亲合力大的物质，都能作该金属氧化物的还原 剂。
许多金属的氧化物可以在一定温度下被碳
还原，用固体碳还原铁的氧化物是还原法生
产金属粉末的一个典型例子。
在钴基胎体材料中添加碳化物形成元素的研究较少，表４ -1给出了铬对钴基胎体材料性能及含金刚石胎体材料性能的影 响。加入1wt％Cr胎体材料的抗弯强度明显提高,超过1wt%Cr 抗弯强度略有下降，但仍比不加铬高，为了研究铬对胎体材料 和金刚石之间粘结性能的影响，制备了金刚石浓度为35％的 试样(每cm3胎体含金刚石4.4克拉时的浓度定义为100％)。试 验结果表明，含金刚石胎体材料的抗弯强度(用σdia表示)随铬 含量增加而提高，近似呈线性关系。
(5)钛和铬。钛和铬作为碳化物形成元素在胎体中的作用较为复杂, 所作的研究工作也比较多,本节重点介绍在Co-Cu系胎体中钛和铬 的作用。主要是通过提高粘结能力提高胎体的强度和抗弯强度
一、铬对胎体材料性能的影响
铬是一种强碳化物形成元素。在铜基合金中添加少量铬可 以降低铜基合金对金刚石的浸润角，并提高铜基合金对金刚 石的粘结强度。
在一定条件下氢可以还原铜、铁、镍、钴、
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金刚石工具用粉介绍
金属结合剂金刚石工具通常以Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等若干基本金属为主要结合剂成分。
近年来，随着我国基本建设的高速发展，金刚石工具消费量剧增，每年都以超过２０％的递增速度迅猛发展，工具生产厂家亦日益发展壮大，产品竞争日趋激烈。
低成本、高效率是生产厂商所追求的目标，也是应该必备的竞争基础。
Ｆｅ的价格低廉，且对金刚石有较好的润湿性和把持力，是金刚石工具中应用量最大的基本材料，与其配合应用的其它有色金属粉末的消费量也相当可观。
近期有色金属的价格节节攀升，尤其是Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ的价格迅猛上涨，导致金刚石制品制作成本大幅度上升，而制品价格却不能与原材料价格同步提高，这就给工具生产商带来了巨大的成本压力，尤其是规模大的生产厂商其生产成本压力更大。
因此，寻求有效降低生产成本的技术经济途径，是工具制造商面临的一个重要课题。
众所周知，Ｃｏ是目前现有的各类金属中综合性能最好的结合剂，但因其价格昂贵，人们在不断探寻低Ｃｏ或无Ｃｏ的技术途径，以降低生产成本。
目前，除高档工程薄壁钻的Ｃｏ应用比例较高外，其它各类金刚石工具中Ｃｏ的应用比例在不断下降，但Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ的应用比例依然较高，尤其是Ｎｉ的价格涨幅较大，大幅度提高了金刚石工具的生产成本。
因此，如何降低Ｎｉ的应用比例，以降低生产成本，也是摆在人们面前的一个现实课题。
水雾化法制备的FeNi30合金粉末具有良好的综合性能，价格仅为单质Ｎｉ粉的不足一半，可在部分金刚石工具产品中替代一定比例的单质Ｎｉ粉，以此降低生产成本。
本文研究探讨了在花岗岩小锯片及中径水泥锯片生产中，以FeNi30合金粉末部分替代单质的Ｎｉ粉，并取得了相应的应用效果。
由于Ｎｉ具有良好的综合性能，在花岗岩及水泥锯片中通常加入不同比例的Ｎｉ，以改善低熔点料的流动性及均匀性，提高烧结胎体的组织均匀性、致密化程度、烧结硬度、烧结强度、韧性及耐磨性。
Ｎｉ的线胀系数为１３．５×１０－６Ｊ／℃，比Ｃｕ小，较Ｆｅ、Ｃｏ略大，与金刚石差异不很大；１５５０℃下，液态Ｎｉ对金刚石的润湿角为５７，不如Ｆｅ，但比Ｃｏ好，在石墨表面的附着功为２７０．４×１０－６Ｊ／ｃｍ２，比Ｃｏ高，比Ｆｅ低。
液态Ｎｉ达到一定数量时，可在金刚石或碳纤维表面形成一层极薄的均匀铺展的Ｎｉ膜，且附着功较大，这说明其对金刚石表面的粘结力很大。
Ｃｕ和Ｎｉ可无限互溶，Ｎｉ可以起固溶强化作用；作为一种有效的表面活性物质，加入少量的Ｎｉ能改善Ｃｕ对金刚石的润湿性，促进烧结胎体的致密化进程，强化基体对金刚石的机械包镶强度，从而有利于提高工具的锋利度和使用寿命。
FeNi30合金粉末为合成金刚石单晶用触媒粉，经还原处理后，其在９００℃时的烧结抗弯强度＞１１００ＭＰａ，硬度为ＨＲＢ１１０左右，烧结组织均匀细腻，烧结体具有良好的综合应用效能。
尽管FeNi30合金粉末的物化性能与单
质Ｎｉ粉的差别极大，但由于其含Ｎｉ量较高，与Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ配合使用时仍能在一定范围内起到单质Ｎｉ粉的作用，可有效改善低熔点料的流动性、润湿性及均布性；能细化组织，提高致密化程度、烧结硬度；可改善胎体的烧结强度及韧性，提高胎体的耐磨性及对金刚石的机械包镶能力，从而改善工具的锋利度和使用寿命。
在花岗岩锯片中，从各种成分配比锯片的烧结硬度来看，随着FeNi30合金粉替代比例的增加，硬度呈上升趋势，当完全替代单质Ｎｉ粉时，硬度最高。
从抗弯强度来看，随着FeNi30合金粉替代比例的增加，强度值逐步提高，但当替代量超过６０％后，强度值下降。
从干／湿切的速度及寿命来看，以FeNi30合金粉替代比例为２０％～４０％时效果较好综合比较，以FeNi30合金粉的替代比例为２０％～４０％时锯片的综合性价比较佳，胎体金属粉末的综合成本可降低１０％以上。
在水泥锯片中，随着FeNi30合金粉替代量的增加，胎体的硬度逐步上升，替代量为２０％～６０％时抗弯强度逐渐增大，超过８０％时略有下降，但硬度较高，此时切割电流减小，表明锯片锋利度得到改善。
由于水泥锯片要求胎体具有较高的致密度、烧结强度、硬度和耐磨性，而FeNi30合金粉恰好能够满足这些基本要求，因而以其取代部分单质Ｎｉ粉，并不影响刀头胎体的性能，反而会增强胎体的耐磨性及其对金刚石的机械把持力，改善锯片的综合应用效能，在合适的替代范围内，锯片的锋利度和使用寿命均有提高。
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